Puuvaahdosta 4d-tulostamalla tehty julkisivuelementti säästää lämmitys- ja jäähdytysenergiaa ja kutistaa rakentamisen hiilijalanjälkeä.
Puuvaahtoelementtejä rakennusten julkisivuihin kehitetään Aalto-yliopiston vetämässä Archibiofoam-hankkeessa, jolle Euroopan innovaationeuvosto on myöntänyt 3,4 miljoonan euron rahoituksen.
Rakennus jäähtyy ja lämpenee, kun puun selluloosasta tehty vaahtomateriaali supistuu ja laajenee lämpötilan ja ilmankosteuden mukaan.
Tämä saa julkisivun pyöreät ilma-aukot sulkeutumaan ja avautumaan. Näin lämmitystarve vähenee kylmällä ja jäähdytystarve kuumalla.
Hanketta johtava Aalto-yliopiston tutkijatohtori Juha Koivisto sai inspiraation keksintöön Antoni Gaudin kuuluisasta arkkitehtuurista Barcelonassa.
Uusiutuva, biohajoava ja kierrätettävä materiaali
Vaikka vaahto on 90-prosenttisesti ilmaa, se on lujuudeltaan verrattavissa ympäristöä enemmän kuormittaviin perinteisiin rakennusmateriaaleihin, kuten betoniin ja lasiin.
Lisäksi puuvaahto on uusiutuvaa, biohajoavaa ja kierrätettävää.
”Tiedeyhteisö on jo jonkin aikaa tiennyt, että biovaahtojen rakenteellinen kestävyys on kilpailukykyinen muiden rakennusmateriaalien kanssa, mutta tähän asti sitä ei ole vielä kunnolla testattu”, Juha Koivisto kertoo.
Robotti valmistaa elementit
Puuvaahtoelementit tehdään 4d-tulostamalla. Menetelmässä ohjelmoidaan tulostetut kappaleet reagoimaan automaattisesti ympäristön ärsykkeisiin.
Valmistus tapahtuu robottiohjatulla alustalla, jolla saadaan aikaan jopa 12 metriä pitkiä ja 420 kiloa painavia kappaleita.
Robotiikasta ja märkävaahtomateriaalin pursottamiseen käytettävän 4d-tulostimen virittämisestä vastaa tutkija Tiffany Cheng Stuttgartin yliopistosta.
”Tavoitteemme on räätälöidä puuvaahtoa hyödyntävä valmistusprosessi niin, että voimme vastata rakennusosien moniin toiminnallisiin vaatimuksiin, kuten kantavuuteen ja mukautuvaan ilmanvaihtoon”, Cheng kertoo.
Mukana myös Woamy
Algoritmien suunnitteluparametreistä, kuten lämpö- ja kosteusherkkyydestä, huolehtii Milanon yliopiston professori Stefano Zapperi tiimeineen.
Hankkeen teollisena kumppanina toimii Aallosta ponnistanut kasvuyritys Woamy, joka kehittää biovaahdosta pakkausmateriaalia. Yhtiön tavoitteena on käynnistää pilottitehdas vuoteen 2027 mennessä.
”Pyrimme hankkeessa osoittamaan, miten biovaahto voi muuttaa pakkausteollisuuden lisäksi myös rakennusteollisuutta”, kertoo Woamyn toimitusjohtaja Susanna Partanen.
Päivi Ikonen
Lue myös:
Selluntuotannon sivuvirrasta tehty biovaahto muuntuu seinäpaneeliksi – vaimentaa tehokkaasti ääntä
Puuvaahto haastaa kuplamuovin ja styroksin
Tilaa Kemiamedian uutiskirje!
Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista. Osallistut samalla arvontaan!
